高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 全反射导学案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 全反射导学案，共5页。学案主要包含了合作学习·难点探究，针对性训练1，达标训练·限时检测，反思总结，针对训练，达标检测等内容，欢迎下载使用。

1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念，认识全反射。
2.知道全反射棱镜及其应用，了解光导纤维工作原理及光纤技术的影响。
3.能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解释全反射现象。
【合作学习·难点探究】
任务一、区分光疏介质与光密介质
1.光疏介质和光密介质是______的．
例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质。
2. 光在光密介质中传播速度______，在光疏介质中传播速度______。
3.光疏与光密就是密度吗？
总结：1.光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。
2．光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小。例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质。
3．光疏介质和光密介质的比较。
【例1】 下列说法中正确的是( )。
A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质
B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质
C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大
D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小
任务二、理解全反射
1．定义：光从 介质射入 介质时，若入射角增大到某一角度，使 达到90°时， 光线完全消失，只剩下 光线的现象。
2．临界角：刚发生全反射，即折射角等于90°时的 ，用字母 表示。
3．全反射的条件：
(1)光从 介质射入 介质；(2)入射角 临界角。
4．试由折射定律推导：光有某种介质射入真空（或空气）时，临界角与折射率的关系。
总结：临界角与折射率的关系：光由介质射入空气(或真空)时， 。
【例2】 (多选)下列选项所示光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5) ( )
【针对性训练1】(多选)一束光从空气射向折射率n＝eq \r(2)的某种玻璃的表面，如图所示．θ1代表入射角，则
A．当θ1>45°时会发生全反射现象
B．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°
C．当入射角θ1＝45°时，折射角θ2＝30°
D．当入射角θ1＝60°时，反射光线与折射光线垂直
任务三、全反射的应用
1.全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜，当光垂直射入玻璃时，光线不发生偏折，但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角 临界角，发生全反射。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向，如双筒望远镜中的全反射棱镜等。
2.光导纤维：由折射率 的内芯和折射率 的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生 。如果把光导纤维聚集成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端，医学上用这种光纤制成内窥镜。
[例3]华裔科学家高锟被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．内芯的折射率比外套的________，光传播时在内芯与________的界面上发生全反射．
【达标训练·限时检测】
1.关于全反射，下列说法中正确的是( )
A．光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射
B．光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射
C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射
D．光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时有可能产生全反射
2.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时,其折射角为450,则这种介质对空
气的临界角是 ( )
A.600 B.450 C.900 D.300
3.光在某种介质中传播的速度为 1.5×108m/s ，那么，光从此介质射向空气并发生全反射的临界角应为（ ）
A. 60 B. 45 C. 30 D. 75
4.如图所示，ABCD是一个长方形玻璃砖，将此玻璃砖置于空气中，一束光线斜射到AB面上，关于能否发生全反射，以下说法中正确的是( )。
A．在AB面上不可能，在DC面上有可能
B．在AB面上有可能，在DC面上不可能
C．在AB面上不可能，在DC面上也不可能
D．在AB、DC面上都有可能
5.如图所示，已知介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为 2 ，则下列说法中正确的是（ ）
A. 光线a、b都不能发生全反射
B. 光线a、b都能发生全反射
C. 光线a发生全反射，光线b不发生全反射
D. 光线a不发生全反射，光线b发生全反射
6.两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象
（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A. 随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射
B. 水对a的折射率比水对b的折射率大
C. a、b在水中的传播速度va＞vb
D. a、b入射角为0°时，没有光线射入空气中
7、如图所示，一束白光从顶角为θ棱镜一个侧面AB以较大的入射角i入射，经过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则（ ）
A、红光最先消失，紫光最后消失
B、紫光最先消失，红光最后消失
C、紫光最先消失，黄光最后消失
D、红光最先消失，黄光最后消失
8.潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ,则所观察到的圆形半径为（ )
A.htanθ B.hsinθ C.h/tanθ D.h/sinθ
9.一束单色光由左侧射入注满清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入射角θ，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为，求sinθ的值。
10. 一束光波以45°的入射角，从AB面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝eq \r(2).试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．
【反思总结】
答案
【例1】BD
【例2】BDE
【针对训练】1、BC、
【例3】、大、外套
【达标检测】
1、ACD 2、B 3、C 4、C 5、C 6、C 7、B 8、A 9、略 10、略光的速度
折射率
光疏介质
大
小
光密介质
小
大